W pytaniu podano gradient ciśnienia chłonności, czyli przyrost dopuszczalnego ciśnienia na jednostkę głębokości, po którego przekroczeniu warstwa zaczyna "chłonąć" płuczkę (następują ucieczki).
Krok 1: wyznacz ciśnienie chłonności na głębokości 1000 m.
Gradient wynosi 1,5 at na 10 m. Głębokość 1000 m to 100 odcinków po 10 m, więc:
p = 1,5 at/10 m × 100 = 150 at.
Krok 2: powiąż ciśnienie z gęstością płuczki.
Ciśnienie hydrostatyczne słupa płuczki opisuje zależność:
p = ρ · g · h, gdzie ρ to gęstość, g przyspieszenie ziemskie, h głębokość.
Krok 3: wykonaj konwersje jednostek.
Trzeba przeliczyć "at" na jednostkę ciśnienia w SI (Pa), a następnie z otrzymanej ρ (kg/m³) przejść na g/cm3. Po poprawnym przeliczeniu i podstawieniu h=1000 m otrzymuje się wartość około 1,51 g/cm3, czyli minimalny ciężar właściwy powodujący osiągnięcie progu chłonności.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe?
- 1,48 g/cm3 i 1,35 g/cm3 dają zbyt małe ciśnienie hydrostatyczne na 1000 m (poniżej wyznaczonego progu), więc nie odpowiadają "minimalnej" wartości powodującej chłonność przy danym gradiencie.
- 1,65 g/cm3 daje większe ciśnienie niż wynika z progu; nie jest minimalna, tylko zawyżona (w praktyce mogłaby zwiększać ryzyko ucieczek i problemów z obiegiem).
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze najpierw przelicz gradient na ciśnienie na danej głębokości, a dopiero potem licz gęstość ze wzoru hydrostatycznego. Na koniec sprawdź, czy wynik daje właściwy rząd wielkości gradientu ciśnienia.
